Файл: Качуринер Д.М. Теоретическая механика (краткий курс лекций) учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.07.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

5 2. Изменение главного момента п р и переносе пентра приведения. Статические инварианты

 

Рассмотрим

систему сил

J 1

система

Выберем

за

полюс приведения точку 0 . Тогда

приведется

к

одной силе

Q

и одному моменту

/7

:

 

 

 

 

 

 

(?, , ? 2 , ■■■)

 

 

О

 

 

 

 

 

 

Возьмем

 

"

Мо ■

 

( р и с .3 4).

 

за

полюс другую

точку,

например

Оі

 

 

 

 

 

Определим,

изменится

 

 

 

 

 

ли

главный

вектор

и

 

 

 

 

 

главный момент от из­

 

 

 

 

 

менения полюса. Так

 

 

 

 

I

как

главный вектор

 

 

 

 

 

системы

 

rt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

то , следовательно,он

 

 

 

 

 

не меняется от изме­

 

 

 

 

 

нения полюса, т .е .

 

 

 

 

 

главный вектор

 

 

 

 

 

 

 

 

ё

- 1

? .

 

ш .

Определим, что произойдет с главным моментом систе-

вен

Главный

момент системы

относительно

точки

0

ра­

35


Р ассм о тр и ,

 

чему

равен момент

силы

^

 

относительно

нового

полиса:

 

ъ'с = 0,0

-

г..

,

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М;

г [ *?■ - ( 0 , 0

+ xi ) * & i -

0 ,0 xJL

г-

Іл =

t

i

ѵ 7

£ '

 

7

t

t xJTt . (*)

Чтобы получить главш й момент, надо просуммировать

выражение (и) по всем точкам:

 

 

п

 

 

 

н

 

п

 

п

 

 

 

 

Іж1

7

І * 1

 

і»1

 

 

І*1

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І*1

 

 

 

 

 

 

 

 

(5)

 

 

 

 

Пд = OfO X R t П 0 .

 

 

Главный момент с изменением полюса приведения изме­

л ю т ся , как

видно

из формулы ( 5 ) . Главный момент отно­

сительно нового полюса равен главному моменту относи­ тельно старого полюса плюс момент главного вектора, по­ мещенного в старом полюсе, вычисленного относительно нового полюса.

Рассмотрим, какие есть статические инварианты. Статический инвариантами называются такие величи­

на, характерные для данной системы, которые не меняют­ ся при изменении полюса приведения.

Для произвольной системы сил есть два статических

36



инварианта:

I )

главные

 

вектор

R

и 2) проекция^ главно­

го _моиента

на направление главного вектора, т .е . /ЙвЯ «

*

 

 

R

 

 

.

э т0

доказывается так: умножим ск^-

 

М'0і R ^mfonst

 

 

 

(5)

 

 

лярно

на

 

 

уравнение

 

 

 

 

 

 

Mo R - (0 ,0 x R ) - R + M oR ,

 

 

( Q 0 x R ) R = 0)

так как

вектор (ö~ O xR)± R ,

следовательно,

случаи

 

*

 

п р о и з в о л ь н о й системы

 

§ 3 .

Частные

приведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ М

 

 

Система может быть приведена к следующим частным

случаям^

 

_

 

 

-

система

сия эквивалентна одной

 

1. R+0-,M o= 0

 

 

 

 

 

силе, которая будет равнодействующей. Линия действия

этой силы

проходит через полюс_ 0 .

 

система сил

2 . В

точке О

R

= 0 , а

 

-

эквивалентна паре

с моментом

Р\0

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0 =M0+ q b x R = M o .

3 .R _В точке

О

R^O', Мо± 0

,

но

RR10= О

 

 

( т .е .

± M 0

)

(рис. 35)

система

сил

эквивалентна

од­

ной силе

-

равнодействующей, но линия

действия

ее

 

яе

преходит

через

точку

О]

. Докажем

это положение.

 

 

В точке

0

 

приложены

сила

R

и момент

М 0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Представим момент в виде пары сил.

Составляющие

этой

пары

R'

и

R"

по величине равны

R

. Одна

из сил

пары приложена в

точке 0 , а другая

- в точке Oj

Плечо

37


пары

 

 

Wt

 

/г = 0 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к -

 

 

привелась к си-

(R7R ' )

О

, следовательно, система

ле

-

равнодействующей.

Мо4 .

В точке 0

ЙФО'і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* 0

 

и

 

R M j t O

 

 

 

 

Такую систему можно при­

 

 

 

 

вести

к одной

паре и си­

 

 

 

 

л е . Плоскость

пары перпен­

 

 

 

 

дикулярна линии действия

 

 

 

 

силы.

Такая

совокупность

 

 

 

 

силы и пары называется

 

 

 

 

 

динамическим винтом или

 

дем систему

к динаме.

Для

динамой (ри с.

3 6 ).

Приве­

этого

разложим момент

М 0

 

на две

составляющие.

Одна

из составляющих направлена

 

 

 

 

 

по

R

,

а другая

перпен­

 

 

 

 

дикулярна

R

 

(рис. RЗ ^).

 

 

 

 

 

Систему

из

 

силы

 

 

 

 

 

и момента

М г

 

можно

 

 

 

 

 

привести к одной силе в

 

 

 

 

 

точке

О,

 

R. Теперь ос­

 

 

 

 

 

тались

сила

М ,

1

в

точке

 

 

 

 

 

и момент

 

 

.

Эти

 

3t